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一个把自己关掉的机器 A Machine That Turns Itself Off

“我一向凭兴趣行事,不太顾及最终价值。我在完全无用的东西上花了大量时间。” —— Claude Shannon 克劳德 · 香农
一个把自己关掉的机器 A Machine That Turns Itself Off
The Ultimate Machine(终极机器),克劳德 · 香农根据和马文 · 明斯基聊天的灵感,制造的一样机械。

科学人物和发明家的故事,给人印象深刻的不只是刻苦和专注,虽然这种精神也让人敬佩。但更不寻常的震动来自他们的副业,玩耍(或许这才是他们真正的主业)。除了外界眼里看上去的那些正经工作,最优秀的科学家和发明家,做了大量看似毫不相关,甚至滑稽好笑的娱乐项目。

克劳德 · 香农 Claude Shannon

在 Anthropic 把 Claude 的名字当做自己的AI产品名之前,克劳德 · 香农(Claude Shannon)早已大名鼎鼎。

让香农出名的不只是才华,他是个不折不扣的玩家,玩耍是他的最大任务。

此外,他是信息论的提出者和奠基人,通过一篇发表在贝尔实验室技术期刊上的论文《A Mathematical Theory of Communication》,确立了比特 bit 作为信息单位的概念,把布尔运算放进电路变成逻辑电路(他的硕士论文),还有信息熵(越无法确定的消息,信息熵的含量越高)。

据说,科学家冯 · 诺依曼建议香农使用“熵”这个物理概念,因为信息熵的公式和统计力学熵非常相似,而且:“反正没人真正懂熵是什么,你辩论时肯定占优势。”香农挺喜欢这个理由。这是流传的故事,不一定是真的,但在香农眼里,这些所谓的科学成就,比不上自己认真玩耍的娱乐重要。

标题的图片是香农玩耍的成果之一:The Ultimate Machine,终极机器。它的唯一功能,就是在它被打开的时候把自己关掉。如果你把开关拨到开"ON",就会有一只机器手从箱子里伸出来,自己把开关拨到关"OFF",然后手缩回箱子里,箱子关上。(标题中的物件也并非香农制作的原版)

上图也是“终极机器”众多复制品中的一个。

它被称作终极机器的另一个重要原因是讽刺,因为这个机器的唯一功能就是把自己关掉。这是真正的 The Ultimate Useless Machine, 一个终极无用的机器。

这个机器是马文 · 明斯基(Marvin Minsky)在贝尔实验室做暑期工作时的玩笑,香农觉得这主意很好玩,值得动手做出来。

马文 · 明斯基是 MIT 的计算机科学家,美国人工智能先驱,明斯基这样评价香农:

"Whatever came up, he engaged it with joy, and he attacked it with some surprising resource — which might be some new kind of technical concept or a hammer and saw with some scraps of wood," Dr. Minsky said. "For him, the harder a problem might seem, the better the chance to find something new." 

“无论遇到什么,他(香农)都满怀喜悦地投入其中,并以某种令人意想不到的手段去攻克它 —— 那可能是一种全新的技术概念,也可能是一把锤子、一把锯子和几块废木料,”明斯基博士说。“对他而言,一个问题看起来越难,就越有可能从中发现新的东西。”

除了终极无用的机器,香农还做过这些娱乐项目:

  1. 在贝尔实验室骑着独轮车手抛球玩杂耍
  2. 走迷宫机械鼠 Theseus(不要关联“人工智能”这类高端名词,要想象一个提着会思考的机械鼠铁盒子的江湖郎中形象)
  3. 穿在鞋里的赌场计算器,通过脚趾输入计算轮盘赌roulette的概率,利用规则的数学漏洞提高轮盘赌的胜率

如果想了解更多香农的故事和理论,推荐阅读两样东西:

  1. 香农的传记:A Mind at Play: How Claude Shannon Invented The Information Age.
  2. 香农的论文,信息论的基石:A Mathematical Theory of Communication.
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“我一向凭兴趣行事,不太顾及最终价值。我在完全无用的东西上花了大量时间。” —— 克劳德 · 香农 Claude Shannon

理查德 · 费曼 Richard Feynman

玩乐怎么可能少了费曼?

理查德 · 费曼是诺贝尔物理学奖得主,曼哈顿计划参与者,他曾在新墨西哥州洛斯阿拉莫斯参与第一颗原子弹的研制工作。

和香农对荣誉的轻视一样,费曼也瞧不上诺贝尔奖带来的荣誉。他们对自由玩耍的兴趣大于社会地位。当然,社会地位反过来保证了他们能自由玩耍的资源,这点条件很重要,但他们当然毫不介意。

允许我直接引用《别闹了,费曼先生》里这段费曼玩乐的故事:

后来我又有了另一个想法:现在物理让我有点厌烦,可我过去是喜欢做物理的。我为什么喜欢它呢?因为我是在玩它。我过去想做什么就做什么——这事并不取决于它对核物理的发展是否重要,而是取决于它对我来说是否有趣、是否好玩。我上高中时,会看到水从水龙头里流出来时越变越细,就想知道自己能不能弄明白是什么决定了那条曲线。我发现这其实相当容易。我并不是非做不可;它对科学的未来并不重要;别人也早就做过了。但那都无所谓。我会为了自己消遣而发明东西、摆弄东西。

于是我有了这种新的态度。既然我已经精疲力竭,反正再也成不了什么事了,而我在大学里有这么一个不错的职位,教教课——这我还挺喜欢的——那就像我为了消遣读《一千零一夜》一样,我也要在想玩的时候玩物理,完全不去操心它有什么重要性。

不到一个星期,我在自助餐厅里,有个家伙闹着玩,把一个盘子抛到空中。盘子飞起来时,我看见它在摇晃,还注意到盘子上康奈尔大学的红色圆形校徽在转。我很明显地看出,那个校徽转动的速度比盘子的摇晃要快。

我没别的事可做,于是就开始计算这个旋转盘子的运动。我发现,当倾角很小时,校徽的转动速度是摇晃频率的两倍——二比一。这个结果是从一个复杂方程里推出来的!然后我想:“有没有什么办法,能从更基本的角度,通过观察力或动力学,来理解为什么会是二比一呢?”

我不记得自己当时具体是怎么做的了,但最后我弄清了各个质量粒子的运动方式,以及所有加速度如何相互平衡,从而得出二比一的结果。

我还记得自己去找汉斯·贝特,说:“嘿,汉斯!我发现了一件有意思的事。你看,这个盘子是这样转的,而之所以是二比一,是因为……”然后我把那些加速度展示给他看。

他说:“费曼,这挺有意思的,可它有什么重要性呢?你为什么要做这个?”

“哈!”我说,“它一点重要性都没有。我只是觉得好玩才做的。”他的反应并没有让我泄气;我已经下定决心,要享受物理,想做什么就做什么。

我继续推导关于摇晃的方程。接着我想到电子轨道在相对论中是如何开始运动的。然后又想到电动力学中的狄拉克方程。再然后是量子电动力学。不知不觉间(其实时间很短),我又开始“玩”了——说真的,是在工作——而且玩的正是我过去非常热爱的那个老问题,也就是我去洛斯阿拉莫斯之后就停止研究的那些问题:我论文那一类的问题;所有那些老派而美妙的东西。

这一切毫不费力。摆弄这些东西很容易,就像拔开瓶塞一样:所有东西都自然而然地流了出来。我几乎还想抗拒它!我当时做的事情并没有什么重要性,但最终却有了重要性。我后来获得诺贝尔奖所凭借的那些图以及整套方法,都是从我对那个摇晃盘子的瞎摆弄中产生的。

亚伦 · 斯沃茨 Aaron Swartz

亚伦 · 斯沃茨,Aaron Swartz,天才黑客,开源互联网的旗帜。

Aaron 在 14 岁时参与制定 RSS 1.0 规范(就是至今仍在用的订阅协议);随后参与了 Creative Commons(知识共享协议)的早期技术架构,19 岁时他的创业项目与 Reddit 合并,他因此成为 Reddit 的联合创始人之一,公司出售后财务自由,但他很快因为受不了办公室生活而离开。

之后他把精力转向公共事业:参与创建了 web.py 框架和 Open Library(开放图书馆);他还是 John Gruber 设计 Markdown 语法时的重要讨论者和贡献者,并开发了html2text(把 HTML 转换成 Markdown)。2011–2012 年,Aaron 是阻击 SOPA/PIPA 法案(被认为会严重威胁互联网自由的版权法案)的关键组织者之一,那场运动以罕见的网络大规模抗议告终,法案被搁置。这是他影响最大的一场胜利。

2010 年起,他利用 MIT 的网络批量下载学术数据库 JSTOR 的论文。这件事让他被联邦检察官起诉,可能面临最高数十年刑期和百万美元罚款的重罪指控。尽管 JSTOR 本身放弃追究,检方仍坚持重判立场。2013 年 1 月,在案件悬而未决的巨大压力之下,他在纽约布鲁克林的公寓结束了自己的生命,年仅 26 岁。

我想起来Aaron,是因为坐在办公室的时候,总会想起他的一篇博客文章:Office Space (办公空间):

People are always asking me how I manage to get so much done. For a while I tried to impress them with my pearls of wisdom but soon I just sort of gave up. I don’t really feel like I do anything special — I worry about getting stuff done a lot, but mostly I just sort of do it.

人们总是问我怎么能完成那么多事。一开始我试图用我的“人生智慧” 来让他们刮目相看,但很快我就放弃了。我并不觉得自己做了什么特别的事——我确实很担心事情能不能完成,但大多数时候我只是默默地去做而已。

It wasn’t until I started working in an office that the question begun to make sense. Since I moved to San Francisco I literally haven’t gotten anything done. I haven’t finished a book (I finished three on the plane out here), I haven’t answered many emails (I used to answer hundreds a day), I’ve written only a couple blog posts (I used to do one a day), and I haven’t written a line of code (I used to write whole programs in the evenings). It’s a pretty incredible state of affairs.

直到我开始在办公室工作,这个问题才开始变得有意义。自从搬到旧金山以来,我简直一事无成。我没看完一本书(来这里的飞机上我可是看完了三本),没回复多少邮件(我以前一天要回复几百封),只写了两篇博客文章(我以前一天写一篇),甚至一行代码都没写(我以前晚上会写完整的程序)。这真是个不可思议的现状。

You wake up in the morning, take some crushing public transit system or dodge oncoming traffic to get to work, grab some food, and then sit down at your desk. If you’re like most people, you sit at a cube in the middle of the office, with white noise buzzing around on every side. We’re lucky enough to get our own shared office, but it’s not much better since it’s huge windows overlook a freeway and the resulting white noise is equally deadening.

你早上醒来,挤上拥挤不堪的公共交通,或者躲避来往的车辆去上班,随便吃点东西,然后坐在办公桌前。如果你和大多数人一样,你会坐在办公室中央的一个隔间里,四周都是嗡嗡作响的噪音。我们很幸运地拥有自己的共享办公室,但情况也好不到哪里去,因为巨大的窗户正对着高速公路,由此产生的噪音同样令人窒息。

Wired has tried to make the offices look exciting by painting the walls bright pink but the gray office monotony sneaks through all the same. Gray walls, gray desks, gray noise. The first day I showed up here, I simply couldn’t take it. By lunch time I had literally locked myself in a bathroom stall and started crying. I can’t imagine staying sane with someone buzzing in my ear all day, let alone getting any actual work done.

《连线》杂志试图通过把墙壁漆成亮粉色来让办公室看起来更有趣,但灰色的办公室单调感依然挥之不去。灰色的墙壁,灰色的桌子,灰色的噪音。我第一天来这里的时候,简直无法忍受。到了午饭时间,我干脆把自己锁在厕所隔间里哭了起来。我无法想象整天有人在我耳边嗡嗡作响,我还能保持理智吗?更别提完成任何实际工作了。

Nobody else seems to get work done here either. Everybody’s always coming into our room to hang out and chat or invite us to play the new video game system that Wired is testing. The upside is that while we haven’t gotten much of our work done, we have managed to do many other people’s. Various folks from around the office have shown up to have us help them with their technical problems, which we usually solve fairly quickly. We joked that we should get transferred to their IT department instead of Web development.

这里好像也没人专心工作。大家总是来我们房间闲聊,或者邀请我们一起玩 《连线》杂志正在测试的新游戏机。好处是,虽然我们自己的工作没做多少,但我们帮了别人不少忙。办公室里其他同事经常来找我们帮忙解决技术问题,我们通常都能很快搞定。我们还开玩笑说,我们应该调到他们的 IT 部门,而不是继续做网页开发。

Aaron到底在说什么。他在办公室里感到非常不适,是因为办公室的氛围严重阻碍了他自由自主的工作方式,因此他毫无成果。办公室是表演工作的地方,无法自由行动,因此也不能完全专心。他不断被打断,根据此刻的状态自由行动变成了一种极端奢侈,因此他根本无法真正专心。

他或许会想起来他当年开发 Reddit 时的情景:在公寓的沙发上,无人干扰,也根本无人在意他是在休闲娱乐,还是在开发下个时代的互联网论坛。自发的玩耍和极度专注的工作,这两者自由交织的状态,是 Aaron 唯一能正常运转的环境。R.I.P

玩耍与创造

这些例子让人好奇,毫无目的的娱乐和玩耍,在多大程度上贡献了他们的突破性成就,无论是科学发现还是发明创造?

但这个问题本身的问法就是错的,让玩耍贡献成就,也就是说,没有贡献成果的玩耍是无用的,简直是一派胡言。

如果一个环境不鼓励创新,甚至苛求创新作为一种目标,那么这个环境可能得问问自己:创新是有代价的,你真的做好了承担创新税的准备吗?

接受适度的混乱,承担玩耍的资源浪费,对无成果的尝试不追责 —— 如果没有做好这些准备,那或许这个环境和制度,根本不配享有原创性的成就。

玩耍本身就无意义,也必须是无意义的玩耍才能叫玩耍。玩耍是它自身的全部目的。

忘记被提前制定好的任何目标,在娱乐中发现乐趣,是玩耍的全部内容。

一样有确切目标和用处的玩耍,算是哪门子玩耍?

广告学中的一句玩笑讲得很好:我们当然知道打出去的广告中有一半都是没用的,但我们不知道具体是哪一半。

玩耍和创造发明之间的关系,恐怕比我们现在所知道和所能分析的更紧密。

虽然这些科学家和发明家的玩耍娱乐,大部分都没有直接变成科学革命的基础,但自由玩耍的乐趣所提供的充足的情绪放松和思想自由,善莫大焉。

想发现一样新事物或制造一件新东西,创造力似乎源自环境中的这几个特征:无拘束的玩耍、自由的探索和不被追责的尝试。

拿走克劳德 · 香农的独轮车和小丑般抛球的杂耍,就像拿走理查德 · 费曼在康奈尔食堂看餐盘旋转的空闲和他在闲暇时摆弄的邦哥鼓,就像拿走亚伦 · 斯沃茨在互联网上的自由论战。夺走这些乐趣,也就同时夺走了信息论的地基,早期机器学习的想法,量子电动力学的突破,以及开源软件的点点滴滴。

Reference 参考资料

  1. Kevin Kelly, The (Unspeakable) Ultimate Machine: https://kk.org/thetechnium/the-unspeakable/
  2. A mathematical theory of communication, The Bell System Technical Journal (Volume: 27, Issue: 3, July 1948): https://www.worldradiohistory.com/Archive-Bell-System-Technical-Journal/40s/Bell-1948c.o.pdf
  3. https://spectrum.ieee.org/claude-shannon-tinkerer-prankster-and-father-of-information-theory
  4. IEEE Scientist Bio, Claude Shannon: https://www.itsoc.org/about/shannon
  5. Surely You're Joking, Mr. Feynman! https://www.asc.ohio-state.edu/kilcup.1/262/feynman.html
  6. Office Space, Aaron Swartz: http://www.aaronsw.com/weblog/officespace